DE1099626B

DE1099626B - Bimetall-Waermeausloeser mit indirekt beheizten Bimetallstreifen

Info

Publication number: DE1099626B
Application number: DEL30893A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erhard Grau; Dipl-Ing Herbert Meyer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-07-24
Filing date: 1958-07-24
Publication date: 1961-02-16

Description

Bimetall-Wärmeauslöser mit indirekt beheizten Bimetallstreifen Die Erfindung betrifft einen Bimetall-Wärmeauslöser mit indirekt beheizten Bimetallstreifen, die zusammen mit Heizbändern von einem Lagerbock gefaßt sind, der zugleich dem Anschluß an die elektrische Zu- und Ableitung dient.
Es ist ein direkt beheizter Bimetall-Wärmeauslöser bekannt, bei dem die einzelnen Bimetallelemente durch betriebsmäßig sich erhitzende Streifen oder Drähte in Serie geschaltet sind. Ein solcher Bimetall-Wärmeauslöser hat einen sehr einfachen Aufbau. Die Stromzu-bzw. -ableitungen der an einem Lagerbock aufgebauten Elemente und die elektrischen Kontakte innerhalb des Wärmeauslösers sind besonders einfach, da die Bimetallstreifen selbst stromdurchflossen sind. Es kann jedoch hierbei der Fall auftreten, daß bei einem Kurzschluß in dem zu überwachenden Stromkreis ein hoher thermischer Belastungsstoß die direkt stromdurchflossenen Bimetallstreifen schädigen kann. Bei der Reihenschaltung sind benachbarte Streifen von einander entgegengesetzt gerichteten Strömen durchflossen, so daß das Streifenpaket im Kurzschlußfall sich aufspreizen und dadurch mechanisch beschädigt werden kann.
Bei indirekt beheizten Bimetall-Wärmeauslösern ist der Bimetallstreifen mit einer isolierenden Hülle, z. B. aus Asbestpapier od. dgl. überzogen, auf die der Heizleiter gewickelt oder geklebt ist. Die Hülle und der als Spule gewickelte Heizleiter müssen den Bewegungen des Bimetallstreifens folgen können. Solche Bimetall-Wärmeauslöser lassen sich schlecht zu einem Paket mit aneinanderliegenden Bimetallstreifen zusammenstellen. Der Aufbau an einem das Paket zusammenhaltenden Lagerbock, der zugleich der Stromzu- und -ableitung dient, ist nicht einfach und erfordert mehrfache Isolierungen und Klemmen- bzw. Lötverbindungen für die elektrischen Anschlüsse. Es ist zwar ein Bimetall-Wärmeauslöser bekannt, bei dem die Bimetallstreifen zusammen mit Heizbändern von einem Lagerbock gefaßt sind, der zugleich dem Anschluß an die elektrische Zu- und Ableitung dient. Das Heizband ist um den Bimetallstreifen herumgewickelt und hat jeweils besondere Anschluß-bzw. Kontaktstellen.
Der Vorteil des unmittelbaren elektrischen Kontaktes innerhalb des Bimetall-Wärmeauslösers bei dem erwähnten Auslöser mit indirekter Beheizung wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die elektrische Verbindung der Heizbänder mit dem Lagerbock nur über einen sehr kleinen Teil der Bimetallstreifen erfolgt, die mit einem Bruchteil ihrer Ausdehnung in den Strompfad eingeschaltet sind, so daß der im Bimetallstreifen in Wärme umgesetzte Verlust vernachlässigbar und durch den Bimetallstreifen keine Stromschleife gebildet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Anordnung für paketartig aufgebaute Bimetall-Wärmeauslöser mit geschlossenem Gesamtaufbau und einfacher elektrischer Kontaktgabe für die Heizbänder. Die Heizbänder und die Bimetallstreifen stehen derartig elektrisch in Kontakt, daß die Bimetallstreifen nur an den Kontaktstellen stromdurchflossen sind. Da die Bimetallstreifen keine Stromschleife bilden, kann ein hoher Strom auch keine dynamische Wirkung auf den Auslöser haben.
Die Bimetallstreifen sind also praktisch nicht unmittelbar, sondern über die Heizleiter nur mittelbar beheizt. Sie biegen sich daher erst dann aus, wenn der Wärmeübergang von den stromdurchflossenen Heizleitern im Innern des Paketes durch die Isolierschicht hindurch auf die Bimetallstreifen eingesetzt hat. Es läßt sich daher eine größere Wärmetätigkeit erzielen. Die Zahl und auch die Stärke der Bimetallstreifen braucht nur mit Rücksicht auf die Auslösekraft und Ausbiegung, nicht aber mit Rücksicht auf den Heizwiderstand ausgewählt zu werden. Die thermische Kurzschlußfestigkeit ist größer, da der im Kurzschlußfall plötzlich auftretende thermische Belastungsstoß von den Bimetallstreifen ferngehalten oder doch nur stark abgeschwächt wirksam wird. Die vom Kurzschlußstrom durchflossenen Heizleiter können eine höhere thermische Stoßlast ertragen als die Bimetallstreifen.
Es können mehrere, vorzugsweise U-förmige Heizleiter parallel geschaltet werden, die vom Strom in gleicher Richtung durchflossen und daher im Kurzschlußfalle zusammengedrückt werden, so daß das Aufspreizen des Streifenpaketes mit Sicherheit vermieden wird. Die BimetaUstreifen brauchen, rein elektrisch gesehen, nicht unbedingt U-förmig zu sein, da sie nicht im Stromkreis liegen, jedoch kann die U-Form auch hier mit Vorteil verwendet werden, da ein so gestalteter Bimetallstreifen eine kleinere Querausbiegung hat als ein gleich breiter, ungeschützter Streifen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Zeichnung in auseinandergezogenetn Zustand einen aus zwei Heizleitern. und aus zwei als Deckplatten des Paketes wirkenden Bimetallstreifen bestehenden Wärmeauslöser. In der praktischen Ausführung sind alle Teile selbstverständlich zu einem dichtgeschlossenen Paket vereinigt.
Mit 1 und 11 ist ein Lagerbock bezeichnet, an dem der Bimetall-Wärmeauslöser aufgebaut ist. Der Lagerbocksteg 1 trägt einen mit der Stromzuleitung zu verbindenden, nicht dargestellten Stromanschluß. Die Stromableitung wird mittels der in. dem Lagerbocksteg 11 sitzenden Schraube 21 angeklemmt oder an einen an dem Steg 11 sitzenden, nicht besonders dargestellten Stromanschluß. Die Schrauben 21 und 22 treten durch Lochungen oder Ausnehmungen der Schenkel der U-förmigen Bimetallstreifen 3 und 31 hindurch. Diese bilden auch die Deckplatten des Paketes. Ferner werden Lochungen oder Ausnehmungen der U-förmigen Heizleiter 4 und 41 durchsetzt. Zwischen den Bimetallstreifen 3, 31 und den Heizleitern 4, 41 befinden sich Glimmerplättchen 5, 51, die die Bimetallstreifen von den Heizleitern mit Ausnahme der notwendigen Übergangsstellen elektrisch isolieren. Dazu sind die Glimmerplättchen 5, 51 an den unteren Ecken ausgeschnitten. Im zusammengesetzten Zustand liegen die einzelnen Streifen des Paketes eng aneinander an, so daß sich bei Anschluß an eine Stromquelle folgender Strompfad ergibt: Lagerbock 1, rechtes Schenkelende des Bimetallstreifens 3, rechtes Schenkelende des Heizleiters 4, linkes Schenkelende des Heizleiters 4, parallel dazu rechtes und linkes Schenkelende des Heizleiters 41, linkes Schenkelende des Bimetallstreifens 3, Lagerbocksteg 11.
Die Schrauben 21 und 22 sind gegen den Lagerbocksteg 1 durch Isolierringe 6 elektrisch isoliert. Die Lochungen oder Ausnehmungen der Bimetallstreifen und der Heizleiter haben einen größeren Durchmesser als die Schäfte der Schrauben 21-122. Die Schrauben können gegen die Streifen aber auch durch in den Lochungen sitzende Isolierbuchsen oder -ringe isoliert sein.
Die Zeichnung stellt nur eine mögliche Schaltung der Einzelelemente dar. Es können beliebig viele Heizleiter aus beliebigem Material parallel oder in Reihe geschaltet werden. Die Zahl und Stärke der Bimetallstreifen kann Je nach der gewünschten Auslösekraft und Ausbiegung unabhängig von der Zahl und Bemessung der Heizleiter ausgewählt werden.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Bimetall Wärmeauslöser mit indirekt beheizten Bimetallstreifen, die zusammen mit Heizbändern von einem Lagerbock gefaßt sind, der zugleich dem Anschluß an die elektrische Zn- und Ableitung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung der Heizbänder mit dem Lagerbock nur über einen sehr kleinen Teil der Bimetallstreifen erfolgt, die mit einem Bruchteil ihrer Ausdehnung in den Strompfad eingeschaltet sind, so daß der im. Binzetallstreifen in Wärme umgesetzte Verlust vernachlässigbar und durch den Bimetallstreifen keine Stromschleife gebildet ist. z. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Heizbänder und Bimetallstreifen mindestens in einem Teil ihrer Umrisse übereinstimmen und durch an den Kontaktstellen zwischen den Heizbändern und den Bimetallstreifen unterbrochene isolierende Zwischenlagen, wie Glimmerfolien, unmittelbar einander berühren, so daß die Bimetallstreifen nur an den Berührungsstellen stromdurchflossen sind. 3. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieBimetallstreifen (3,31-) als Deckteile eines aus Bimetallstreifen und Heizbändern bestehenden Paketes so angeordnet sind, daß der eine Bimetallstreifen (3) nur mit dem an die Zuleitung angeschlossenen Lagerbockteil (1) und der andere Bimetallstreifen (31) nur mit dem an die Ableitung angeschlossenen Lagerbockteil (11) in leitender Verbindung steht. 4. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter U-förmig sind und daß die isolierenden Zwischenlagen mit Ausschnitten versehen sind, die einen unmittelbaren elektrischen Kontakt der Schenkelenden der Heizleiter mit den Schenkelenden der vorzugsweise ebenfalls U-förmigen Bimetallstreifen zulassen. 5. Biinetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 4, bei dem das aus Bimetallstreifen und Heizleitern bestehende Paket an einem Lagerbock aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen an ihren freien Enden gelocht oder mit Ausnehmungen versehen sind und die Befestigungsschrauben entweder durch die Lochungen öder Ausnehmungen der Streifen mit Abstand oder unter Zwischenlage von Isolierbuchsen treten. 6. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter an ihrem Querjoch eine die Stromhnienverteilung (Stromflußfläche) beeinflussende Verrundung aufweisen. 7. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 6; dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schenkel eines Heizleiters trennender Schlitz in: eine Verrundung mit größerem Durchmesser als der Schlitzbreite übergeht. B. Bimetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter infolge unmittelbaren elektrischen Kontaktes an ihren freien Schenkeln parallel geschaltet sind. 9. Birnetall-Wärmeauslöser nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein. als Zu- und ein als Ableitung wirkender Schenkel der Heizleiter über Kreuz mittel- oder unmittelbar aneinander derart liegen, daß die Heizleiter in. Reihe geschaltet sind. In Betracht gezogene -Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 921210, 920 737, 738 Ö71, 690 688, 672 048; schweizerische Patentschrift Nr. 254 379 ; britische Patentschrift Nr. 412 082.